智能电能表手持单元制造技术

智能电能表手持单元，其特征是设置具有数据存储和在线编程功能的手持单元，手持单元通过ＲＳ４８５总线或红外传感器与被测电能表进行通信，获取电能表的用电信息；手持单元中设置有用于显示所获取的电能表用电信息的液晶屏；在手持单元的面板上，设置有用于选择不同通信规约和查询命令的按键，并设置有用来显示手持单元工作状态和错误报警的蜂鸣器及发光二极管；手持单元以其ＣＰＵ与电池电压监测芯片连接，以监测电池用电状况。本实用新型专利技术适用于现场工作，能够与在用的各种电能表进行４８５或红外通信，并能以液晶屏ＬＣＤ显示用电信息。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种集成电路电子产品，用于电表制造厂的产品测试和电力部门 的计量、用电检查、电费回收工作。
技术介绍
目前，带485和红外通信功能的电能表在供电企业得到广泛使用。485和红外通信为供电企业远程数据采集带来了可能，但时常会发生采集不到数 据或采集非有效数据的现象，人们难以判断是线路问题，还是电表通讯接口问题，通常首先 把电能表带回电能表检定室做通信测试，合格后再装回现场，若仍然不行，再检查通信线 路。这样做费时费力，效率极其底下。若能在现场对表记进行通信测试，则可以大大提高工 作效率。一些电能表在运行一段时间后，会出现计度器卡字、液晶显示缺笔画和黑屏现象， 抄表人员无法获得真实用电指数。传统的方法是将“故障表”拿回电能表检定室校验，面对 这样的故障，特别是对液晶电能表，检定员也不容易准确判断。若能在现场通过读取电能表 存储器中的内容，则可以准确快速的获取真实用电信息，公平、公正维护企业和用户利益。国内也有部分电表厂家生产类似的编程器、测试仪等，但它们都是用于调试各自 产品，通用性差。
技术实现思路
本技术的目的是设计一种适用于现场工作的具有通信规约全兼容的电能表 手持单元，以期本技术能够与在用的各种电能表进行485或红外通信，并能以液晶屏 IXD显示用电信息。本技术解决技术问题采用如下技术方案本技术智能电能表手持单元的结构特点是设置具有数据存储和在线编程功 能的手持单元，所述手持单元通过RS485总线或红外传感器与被测电能表进行通信，获取 电能表的用电信息；所述手持单元中设置有用于显然所获取的电能表用电信息的液晶屏； 在所述手持单元的面板上，设置有用于选择不同通信信规约和查询命令的按键，并设置有 用来显示手持单元工作状态和错误报警的蜂鸣器及发光二极管；所述手持单元以其CPU与 电池电压监测芯片连接，以监测电池用电状况。本技术智能电能表手持单元的结构特点也在于所述液晶显示是采用3. 3V OCMl2864-9液晶显示模块IXD ；所述RS485总线是选 择3. 3V Max485通信芯片U2 ；所述红外传感器的红外接收管Ull为选择为JS1838。所述液晶显示模块IXD通过插线排J2与CPU的IO 口相连接，在CPU中输出的液 晶背光控制信号通过三极管Q3和电阻R29接入液晶显示模块IXD的20脚。所述通信芯片U2的1脚和4脚分别接CPU的33脚和32脚；通信芯片U2的8脚 和5脚分别接电源3. 3V和地，通信芯片U2的7脚和6脚并接稳压管Zl后通过通信线缆与电能表485接口相接。所述红外接收管Ull通过上拉电阻R33接至CPU的串行口接收端，红外发射载波信号通过定时器产生，CPU串口产生红外信号，叠加载波信号后通过红外发射管IRDA_LED 向电能表发出命令帧。与已有技术相比，本技术有益效果体现在1、本技术通用性强，可以和国内在用的各种型号在485和红外接口的电能表通{曰。2、本技术可以在线编程，用于软件升级。2、本技术低功耗，只需要3节7#电池为供电电源。3、本技术体积小，便于携带，仅比手机略大。附图说明图1为本技术硬件框图；图2a为本技术最小系统图；图2b为本技术扩展功能图；图3为本技术主程序流程图；图4a为本技术通信中断处理程序；图4b为本技术按键中断处理程序；图4c为本技术定时中断处理程序。以下结合附图和实施例对本技术进一步说明。具体实施方式硬件结构参见图1，本实施例单片机为MSP430F149，液晶显示模块为3. 3V 0CM12864-9,485 通信芯片为3. 3V Max485，红外通信包括红外发射和接收，发射元件为红外发射管，接收元 件为JS1838，电池为3节7#电池，当电池电压低于3. 7V时，手持单元报警，并在IXD上低电压。参见图2a、图2b，电池通过ASl 117_3. 3V电源转换芯片U5转换成3. 3V给系统供 电，按键K0-K4和CPU的CPU的Pl. 0-P1. 4 口连接。不按时，Pl 口通过下拉电阻R6-R10接 至低电平，按下时，Pl 口为高电平，用于实现不同通信规约和查询命令帧的选择。R3111H371C电池电压监测芯片TO的3脚接地，2脚接电池正极，1脚通过电阻R28 与三极管Q4相接，电池电压正常时，三极管Q4处于截止状态，CPU的P 1. 5 口、即17脚通 过上拉电阻R26接至高电平，电池电压低于3. 7V时，三极管Q4饱和导通，Pl. 5 口变为低电 平。图2a中的C0N9连接器Jl用于与外接调试软件的JTAG 口相连，用于在线编程， 便于手持单元软件升级，其1、2脚通过电阻R31和R32与CPU的13脚和22脚相连；3脚接 3. 3V电源，4脚接地；5、6、7、8和9脚分别与CPU的58、57、56、55和54脚相连。液晶显示模块0CM12864-9通过图2b中的插线排J2与CPU的IO 口相连接，液晶 背光控制(20脚)通过三极管Q3和电阻R29接至CPU的2脚。485通信模块U2为3. 3V Max485芯片，其1脚和4脚与CPU的串行口 0相接，具体 为分别接至33和32脚；8脚和5脚接至电源3. 3V和地，7脚和6脚并接稳压管Zl后通过 通信线缆与电能表485通信口相接。JS1838红外接收管Ull通过上拉电阻R33接至CPU的串行口 1的接收端，具体为35脚，红外发射的38K载波信号通过CPU的定时器TimeB产生，具体接至CPU的36脚，CPU 串口 1 (34脚)产生命令信号，叠加在载波信号后通过红外发射管IRDA_LED形成最终红外 信号，向电能表发出命令帧。CPU为低电平复位。按键K5、电阻R3和电容Cll冲放电电路。按下K5，信号RST 变成低电平，接至CPU的58脚，复位CPU。LED0-LED3为发光二极管通过限流电阻R11-R14接入CPU的P2 口(23-26脚)，蜂 鸣器Bell通过驱动三极管Qll与CPU的IO 口 6脚相连。发光二极管和蜂鸣器组合工作用 来表现手持单元不同的工作状态。存储器93C46为串行E2PROM,用于存储数据。其5和8脚分别接地和3. 3V电源， 1、2、3和4脚与CPU的28、31、30和29脚相连。软件实施软件设计分为初始化程序，通信程序，按键输入程序，IXD显示程序以及中断处理 程序五个部分。主程序软件流程图如图3所示；中断程序包括通信中断处理程序、按键中断 处理程序和定时中断处理程序分另如图4a、图4b和图4c所示。主程序首先完成各个模块的上电初始化工作后开中断，然后依次检测是否有通信 标志、是否有按键处理标志、是否有IXD显示标志，是否有定时标志等，如果有则执行相应 程序。所有任务处理完成后系统进入低功耗状态，此时系统功耗达到最低。多数时间内系 统处于低功耗状态，只有在产生中断后，系统才会从低功耗状态被唤醒，进行轮训标志并执 行相应处理程序。设置相应标志的工作由中断程序完成，如图3所示，它们分别是通信中断、按键中 断、定时中断等。当中断产生时，单片机进入中断，执行中断处理程序并置相应标志，在中断 返回之前执行退出低功耗命令，这样在中断返回后系统将轮询各个标志并作相应处理，处 理完所有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电能表手持单元，其特征是设置具有数据存储和在线编程功能的手持单元，所述手持单元通过ＲＳ４８５总线或红外传感器与被测电能表进行通信，获取电能表的用电信息；所述手持单元中设置有用于显示所获取的电能表用电信息的液晶屏；在所述手持单元的面板上，设置有用于选择不同通信规约和查询命令的按键，并设置有用来显示手持单元工作状态和错误报警的蜂鸣器及发光二极管；所述手持单元以其ＣＰＵ与电池电压监测芯片连接，以监测电池用电状况。

【技术特征摘要】
一种智能电能表手持单元，其特征是设置具有数据存储和在线编程功能的手持单元，所述手持单元通过RS485总线或红外传感器与被测电能表进行通信，获取电能表的用电信息；所述手持单元中设置有用于显示所获取的电能表用电信息的液晶屏；在所述手持单元的面板上，设置有用于选择不同通信规约和查询命令的按键，并设置有用来显示手持单元工作状态和错误报警的蜂鸣器及发光二极管；所述手持单元以其CPU与电池电压监测芯片连接，以监测电池用电状况。2.根据权利要求1所述的智能电能表手持单元，其特征是设置3.3V 0CM12864-9液晶 显示模块IXD ；所述RS485总线是选择3. 3V Max485通信芯片U2 ；所述红外传感器的红外接 收管 Ull 为 JS1838。3.根据权利要求2所...

【专利技术属性】
技术研发人员：翁东波，
申请(专利权)人：安徽省电力公司淮南供电公司，
类型：实用新型
国别省市：34[中国|安徽]